Oft werde ich gefragt, was der Unterschied zwischen Warmwasser-Solarzellen und Strom-Solarzellen ist. Hier der Versuch einer Erklärung.

Solarthermie – Das Prinzip vom schwarzen Wasserfass

Sonnenstrahlen werden durch schwarze Flächen in Wärme umgewandelt und im Wasser gespeichert. Ein einfaches Prinzip, das schon in der Antike Verwendung fand. Das erste Patent für einen Wärmekollektor wurde 1891 an den Metallfabrikanten Clarence M. Kemp aus Baltimore vergeben.

SolarthermieHeute wird dieses Prinzip ständig verbessert und perfektioniert und hat einen sehr hohen Wirkungsgrad. Im modernen Solarkollektor wird die Sonnenstrahlung optimal absorbiert und in Wärme umgewandelt. Das Fluid in den Röhren wird erhitzt und zum Wärmetauscher geleitet. Dort erhitzt es das Nutzwasser und kann zum Waschen und Heizen verwendet werden.

Photovoltaik – Das Prinzip vom eigenen Kraftwerk

Mit Photovoltaikzellen kann man Sonnenstrahlen in Strom umwandeln, man hat sozusagen sein eigenes Kraftwerk auf dem Dach. Eine vierköpfige Familie benötigt für den Eigenbedarf eine Fläche von rund 30 Quadratmetern.

SolarPVDas Prinzip ist etwas komplizierter als die Warmwasser-Gewinnung. Die Zellen sind Halbleiterschichten, an denen durch Sonneneinstrahlung Spannung entsteht. Die Spannung wird als Gleichstrom abgeleitet und in einem Wechselrichter in gebrauchsüblichen Wechselstrom umgewandelt. Entweder verbraucht man den  Strom selbst oder speist ihn ins öffentliche Stromnetz und bekommt Geld für den selbst produzierten Strom. Die Stromzähler zeigen, wie viel Strom produziert, wie viel im Haushalt verbraucht und wie viel ins Netz gespeist wird. Wenn keine Sonne scheint, kann der Strom aus dem öffentlichen Netz genutzt werden.

PV-PrinzipDer photoelektrische Effekt wurde schon 1839 vom französischen Physiker Becquerel entdeckt. 1954 hatte man endlich die technischen Voraussetzungen, um eine Solarzelle zu produzieren. Die eigentliche Nutzung der Solarzellen begann Ende der 1950er Jahre in der Raumfahrt. Satelliten brauchen Strom, die Unabhängigkeit zählte – und wer will schon 10 Tonnen Kohle oder ein Stück Plutonium mit ins All nehmen?

Heute kann Solarstrom fast überall genutzt werden und hat einen Wirkungsgrad von 10 bis 20 Prozent. In Laborversuchen können sogar bis zu 40 Prozent erzielt werden.

Die Unabhängigkeit ist nach wie vor ein unschlagbares Argument für die Solarenergie. Mit Solarstrom und eigenem Warmwasser ist man bis zu einem bestimmten Grad unabhängig von Öl, Kohle und Atom. Man fördert auch deren Nebenerscheinungen nicht, wie Kriege, Ölpest, Klimawandel und atomare SuperGAUs.

 

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